新大学化学(第4版)

   第四版前言

第一版前言(节录)

第一章 化学反应基本规律 1

第一节 几个基本概念 1

一、系统和环境 1

二、相 1

第二节 化学反应中的质量守恒和能量守恒 2

一、化学反应质量守恒定律 2

二、热力学第一定律 3

三、化学反应的反应热 5

四、化学反应反应热的计算 6

第三节 化学反应进行的方向 11

一、化学反应的自发性 11

二、吉布斯函数变与化学反应进行的方向 13

第四节 化学反应进行的程度——化学平衡 17

一、化学平衡 17

二、化学平衡的移动 22

第五节 化学反应速率 25

一、化学反应速率的表示方法 25

二、反应速率理论和活化能 27

三、影响化学反应速率的因素 28

扫一扫：观测分子运动的“大连光源” 17

科苑导读：大显身手的催化剂 34

网络导航：“网络导航”开航前的话——课程资源共享平台 35

思考题与习题 36

第二章 溶液与离子平衡 40

第一节 溶液浓度的表示方法 40

第二节 稀溶液的依数性 42

一、溶液的蒸气压下降 42

二、溶液的沸点升高和凝固点降低 44

三、溶液的渗透压 46

第三节 酸碱质子理论 49

一、酸、碱的定义 50

二、酸碱反应的实质 51

三、酸、碱的强度 51

第四节 酸和碱的质子转移平衡 52

一、水的质子自递平衡 52

二、一元弱酸的质子转移平衡 52

三、多元弱酸的质子转移平衡 53

四、同离子效应 54

五、缓冲溶液 55

第五节 难溶电解质的沉淀溶解平衡 59

一、溶度积 59

二、沉淀溶解平衡的移动 61

第六节 配位平衡 65

一、配位化合物的概念、组成和命名 66

二、配位平衡 68

三、配离子的稳定常数 68

四、配位平衡的移动 69

五、配位化合物的应用 71

科苑导读：乙二醇-水型防冻液 49

扫一扫：走近一位获得国家科学技术进步奖特等奖的化学专家 65

网络导航：在网上查出所需的化学数据 73

化学技术：现代分离分析技术——色谱法 77

思考题与习题 74

第三章 氧化还原反应 电化学 79

第一节 氧化还原反应 79

一、氧化与还原 79

二、氧化数 79

第二节 原电池和电极电势 80

一、原电池 80

二、电极电势 82

三、影响电极电势的因素 84

四、原电池电动势与吉布斯函数变的关系 86

五、电极电势的应用 87

第三节 电解 91

一、电解池 91

二、分解电压 91

三、电解的产物 93

第四节 金属的腐蚀与防护 93

一、化学腐蚀 94

二、电化学腐蚀 94

三、金属腐蚀的防止 96

科苑导读：现代电池新技术点滴 89

扫一扫：初识搞笑诺贝尔奖 99

网络导航：如何检索科技文章和论文 99

思考题与习题 100

第四章 物质结构基础 104

第一节 原子结构与周期系 104

一、核外电子运动的特殊性 104

二、原子轨道和电子云 106

三、核外电子分布与周期系 112

四、元素性质的周期性 117

第二节 化学键 120

一、离子键 120

二、共价键 122

三、分子的空间构型 127

第三节 分子间力与氢键 134

一、分子的极性和电偶极矩 134

二、分子间力 135

三、氢键 137

四、分子间力与氢键对物质性质的影响 137

第四节 晶体结构 138

一、晶体与非晶体 138

二、晶体的基本类型 139

三、液晶 141

四、晶体的缺陷 142

五、非化学计量化合物 142

六、单质的晶体类型 143

扫一扫：我国的原子钟 120

科苑导读：世界首颗量子卫星——墨子号 133

网络导航：周期表探趣 144

化学技术：基于原子中电子跃迁的技术——原子发射和原子吸收光谱法 147

思考题与习题 144

第五章 金属元素与金属材料 150

第一节 金属元素概述 150

一、金属的物理性质及分类 150

二、金属元素的化学性质 151

三、过渡金属元素 156

第二节 几种重要的金属元素及其重要化合物 159

一、钛及其重要化合物 159

二、铬及其重要化合物 160

三、锰及其重要化合物 161

四、稀土元素 162

五、合金材料 163

第三节 金属材料的化学与电化学加工 166

一、化学镀 166

二、化学蚀刻 166

三、电镀与电铸 167

四、化学抛光与电解抛光 168

五、电解加工 168

科苑导读：纳米金属强度或可大幅度调控 158

扫一扫：铼(Re)，飞机发动机！ 165

网络导航：探访研究材料的科研机构 169

思考题与习题 169

第六章 非金属元素与无机非金属材料 172

第一节 非金属元素概述 172

一、周期系中的非金属元素 172

二、非金属元素单质的物理性质 172

三、非金属元素单质的化学性质 173

第二节 非金属元素的重要化合物 174

一、卤化物 174

二、氧化物 176

三、含氧酸及其盐 178

第三节 耐火、保温与陶瓷材料 183

一、耐火材料 183

二、保温材料 184

三、陶瓷材料 185

第四节 新型无机非金属材料 188

一、半导体材料 188

二、超导材料 191

三、激光材料 192

四、光导材料 195

扫一扫：看看材料可以轻到什么程度？ 183

科苑导读：“黑金”石墨烯 187

网络导航：进入材料科学大世界 196

化学技术：基于分子振动及转动能级跃迁的技术——红外吸收光谱法 198

思考题与习题 196

第七章 有机高分子化合物与高分子材料 200

第一节 高分子化合物的基本概念 200

一、高分子化合物 200

二、高分子化合物的制备 203

三、高聚物的性能 205

第二节 有机高分子材料 208

一、塑料 208

二、合成橡胶 210

三、合成纤维 213

四、高分子材料的老化与防老化 214

第三节 功能高分子材料 215

一、吸附分离高分子 216

二、导电高分子 217

三、医用高分子 219

第四节 复合材料 220

一、复合材料概述 220

二、高分子结构复合材料 220

三、高分子功能复合材料 223

科苑导读：二氧化碳共聚物 207

扫一扫：想知道“分子机器”怎样运动吗？ 220

网络导航：通向专利的便车道 223

思考题与习题 224

第八章 化学与能源 226

第一节 能源概述 226

一、能量的形态与能量的转换 226

二、能源的概念与分类 226

第二节 燃料能源 227

一、燃料概述 227

二、几种常见的传统燃料 228

第三节 化学电源 231

一、原电池 231

二、蓄电池 232

三、燃料电池 234

第四节 新能源 235

一、氢能 235

二、核能 239

三、太阳能 242

四、生物质能 244

科苑导读：续说可燃冰——百慕大“魔鬼三角”释疑 229

扫一扫：小小锂电池怎样驱动特斯拉？ 244

网络导航：能源发展的目标 245

化学技术：基于元素质荷比的分析技术——质谱法 246

思考题与习题 245

第九章 化学与环境保护 249

第一节 人类与环境 249

一、环境 249

二、人类与环境的关系 249

第二节 环境污染 250

一、大气污染 251

二、水污染 258

三、土壤污染 261

第三节 环境污染的防治 262

一、大气污染的防治 263

二、水污染的防治 264

三、土壤污染的防治 268

第四节 废弃物的综合利用 268

一、烟尘的综合利用 269

二、废气的综合利用 269

三、废水的综合利用 269

四、垃圾的综合利用 270

五、废渣的综合利用 270

科苑导读：室内的空气污染也很严重！ 257

扫一扫：你自己也是甲醛的发生器！ 262

网络导航：关心我们的环境 271

思考题与习题 271

第十章 化学与生命 273

第一节 核酸、DNA与遗传 273

一、核酸 273

二、DNA的结构 275

三、DNA的复制 276

第二节 蛋白质的结构与合成 276

一、蛋白质的构成 276

二、蛋白质的结构 279

三、蛋白质的合成 282

第三节 基因工程 282

一、基因工程的应用范围 283

二、DNA的重组技术——克隆 283

三、转基因作物与食品 283

四、基因诊断与基因疗法 284

科苑导读：葡萄糖转运蛋白如何工作？ 281

网络导航：了解生命科学的近期新进展 285

化学技术：基于质子磁矩共振的技术——核磁共振波谱法 286

思考题与习题 285

第十一章 化学与生活 289

第一节 膳食营养 289

一、七大营养素 289

二、膳食营养平衡 297

第二节 安全用药 299

一、药物的一般概念 299

二、常用药物举例 299

三、处方药和非处方药 304

第三节 常用化学品 304

一、表面活性剂 304

二、洗涤剂 308

三、牙膏 310

第四节 常用油品 311

一、车用汽油的使用性能 311

二、车用柴油的使用性能 312

三、润滑油(脂) 313

扫一扫：可救命的红薯 299

科苑导读：青蒿有效成分提取与分子结构测定 303

网络导航：五彩缤纷的化学网站 314

思考题与习题 315

第十二章 化学与国防 317

第一节 和“军事四弹” 317

一、与 317

二、“军事四弹” 320

第二节 化学武器 322

一、化学武器及其危害 322

二、化学武器的特点 324

三、化学武器的防护 325

四、禁止化学武器公约 326

第三节 核武器 327

一、核武器的主要杀伤因素 327

二、原子弹 328

三、氢弹 328

四、中子弹 329

第四节 现代武器装备与化学 330

一、高能 330

二、反装备武器 330

三、军用新材料 332

科苑导读：中国重新攀上世界火研究优选峰 318

扫一扫：防弹车的化学因素 333

网络导航：国防高科技与化学 333

思考题与习题 333

部分习题参考答案 335

参考书目 337

附录 338

附录一 100.000kPa时一些物质的热力学性质 338

附录二 一些弱电解质的解离常数 346

附录三 配离子的稳定常数 347

附录四 标准电极电势 348

附录五 一些物质的溶度积 351

附录六 常用符号表 352

   本书是高等学校非化学化工、非冶金类专业公共课的化学基础课教材。

全书共十二章，包括化学反应基本规律，溶液与离子平衡，氧化还原反应电化学，物质结构基础，金属元素与金属材料，非金属元素与无机非金属材料，有机高分子化合物与高分子材料，化学与能源，化学与环境保护，化学与生命，化学与生活，化学与国防。前四章属于化学原理部分，是本书的基础；后八章是在科学技术和社会生活中既重大又贴近现代社会文明的几个独立专题。

在保证教学内容科学性、准确性的基础上，本书向读者提供了化学学科的很新科技信息和21世纪初的主要成果。通过“科苑导读”“网络导航”这两个栏目为学习者开辟全新的视野，提供更便捷的信息通道，使读者可以通过网络(课程平台、手机APP、微信公众号等)进入更广阔的知识海洋。“化学技术”栏目用很简单的方式向读者介绍化学的分离、分析技术，使读者了解化学学科的实验科学水平。全书的关键词用英文标注。

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